Mars Express matkalla kohti punaista planeettaa

Mars Express nousi matkaan venäläisen Sojuz-Fregat -kantoraketin nokassa Baikonurin kosmodromista 2. kesäkuuta illalla kello 20.45 Suomen aikaa (23.45 paikallista aikaa Kazakstanissa). 1120-kiloinen luotain asettui ensin Maan kiertoradalle, kunnes yhden kierroksen jälkeen (tunnin ja 32 minuuttia laukaisusta) raketin ylin vaihe sinkosi sen interplanetaariselle radalle.

"Eurooppa on nyt matkalla kohti Marsia omalla luotaimellaan ja aloittaa osaltaan pian sen yksityiskohtaisen ja perusteellisen tutkimisen. Voimme olla hyvin ylpeitä tästä, sekä siitä, että olemme saavuttaneet tämän hyvin nopeasti", kommentoi ESAn tiedeohjelman johtaja David Southwood laukaisun jälkeen Baikonurissa.

Laukaisun jälkeen ESAn Saksassa, lähellä Darmstadtia sijaitseva avaruusoperaatiokeskus ESOC sai yhteyden luotaimeen ja totesi sen toimivan hyvin. Luotain oli avannut aurinkopaneelinsa ja suunnannut ne Aurinkoon. Kahden vuorokauden kuluttua Mars Express tekee ensimmäisen rataohjauspolttonsa, jolloin se asettuu lopulta suoraan kohti Marsia vievälle radalle: silloin luotainta edelleen seuraava, sen laukaisun päätteeksi pois Maan painovoimasta singonnut Fregat-vaihe jatkaa eteenpäin omalla radallaan, joka vie sen kauas Marsista tyhjään avaruuteen. Näin Fregat ei aiheuta haittaa luotaimelle eikä tule törmäämään vahingossa Marsiin.

Ratakorjauksen jälkeen Mars Expressin nopeus on 30 km/s (108 000 km/h). Marsiin se saapuu noin 400 miljoonan kilometrin matkan jälkeen 26. joulukuuta. Nyt laukaisun jälkeen kaikki luotaimen havaintolaitteet käynnistetään ja niiden toiminta tarkastetaan, minkä jälkeen ne sammutetaan matkan ajaksi. Avaruuden läpi lentäessään luotain ottaa yhteyttä Maahan kerran vuorokaudessa ja kertoo voinnistaan. Puolivälissä matkaa syyskuussa Mars Expressin rataa säädetään hieman.

Perillä jouluna

Marraskuun lopussa luotaimen laitteet käynnistetään jälleen ja se valmistautuu saapumiseen sekä Beagle 2 -laskeutujan irrottamiseen. Tavallisen puutarhagrillin kokoinen (ja hieman sen näköinenkin) laskeutuja on sijoitettu vain 60 kg painavan kapselin sisään. Kapselissa ei ole omaa ohjausjärjestelmää eikä rakettimoottoria, vaan Mars Express ohjaa sen syöksymään suoraan kohti Marsia. Laskeutuja irroitetaan 20. joulukuuta, minkä jälkeen itse luotain tekee ratakorjauksen, koska siihen saakka se on lentänyt itsekin suoraan kohti punaista planeettaa. Ratakorjauksen jälkeen laskeutuja jatkaa suoraan eteenpäin, mutta luotain voi asettua kiertoradalle Marsin ympärillä.

Viiden päivän vapaan lennon jälkeen Beagle 2 laskeutuu. Sen lentäessä Marsin ilmakehän läpi, suojaa sitä ensin lämpökilpi ja sen jälkeen kaksi laskuvarjoa avautuu vauhtia hidastamaan. Lopulta lämpösuojan ja laskuvarjojen irrottua noin 30-kiloiseksi keventynyt laskeutuja puhaltaa suojakseen ilmatyynyt, joiden pehmentämänä se osuu Marsin pintaan. Laskeutuminen kestää vain noin kymmenen minuuttia, minkä jälkeen laskeutuja huomaa makaavansa Isidis Planitia -nimisellä tasangolla Marsin päiväntasaajan luona.

Laskeutujan vapaan lennon aikana Mars Express on valmistautunut asettumaan Marsin kiertoradalle. Se sytyttää moottorinsa 26. joulukuuta, jolloin luotaimen vauhti hidastuu planeettojenväliseen lentoon tarvittavasta nopeudesta Marsin kiertoratanopeuteen. Sen kiertorata hidastuspolton jälkeen on hyvin soikea, mutta sitä korjataan neljällä pienemmällä ratapoltolla, kunnes rata on haluttu: lähes napojen kautta kulkeva rata, jonka kiertoaika on 7,5 tuntia ja matalin etäisyys Marsin pinnasta noin 250 km.

Mars tutuksi alta ja päältä

Laskeutumisen jälkeen Beagle 2 avautuu kuin taskukello, levittää aurinkopaneelinsa ja nostaa robottikäsivarren päässä olevan tutkimuslaitepakettinsa ilmaan. Se kuvaa ympäristöään, tutkii ilmaa ympärillään ja kerää tietoja vieressään olevistä kivistä - sen laitteiden avulla voidaan ensimmäistä kertaa määrittää Marsin pinnan kivinäytteen tarkka ikä hyvin tarkasti. Sen käsivarren päässä olevassa työkaluvalikoimassa on pieni pora ja hakku, sekä johdon päässä liikkuva puikulamainen minirobotti, joka kykenee mönkimään parin metrin syvyyteen pinnan alle. Niiden keräämiä näytteitä voidaan analysoida laskeutujassa olevalla pienellä automaattisella laboratoriolla, jonka varustukseen kuuluu peräti 12 uunia näytteiden kuumentamiseen ja massaspektrometri kuumentamisessa irronneiden kaasujen tutkimiseen. Laite kykenee löytämään merkkejä mahdollisesta elämästä ja määrittämään näytteiden iän.

Beagle 2 -laskeutuja on saanut nimensä HMS Beagle -laivasta, jolla Charles Darwin kiersi ympäri maailman keräämässä tietoja, joiden perusteella hän kehitti evoluutioteoriansa.

Kiertoradalla Marsin ympärillä oleva Mars Express tulee havaitsemaan punaista planeettaa ja sen ilmakehää lähes avaruuden rajalta aina parin kilometrin syvyyteen pinnan alle. Se suuntaa tutkimuslaitteensa kohti Marsia puolesta tunnista noin tunnin ajaksi joka kierroksellaan planeetan ympäri ja käyttää loppuajan tietojen lähettämiseen Maahan ja Beagle 2:n keräämien tietojen välittämiseen.

Luotaimen seitsemän havaintolaitetta tuovat olennaisesti lisää tietoa Marsin rakenteesta ja kehittymisestä. Hyvin korkearesoluutioinen stereokamera (HRSC) kartoittaa planeetan pintaa 10 metrin tarkkuudella ja kykenee joissain tapauksissa erottamaan pinnasta jopa kahden metrin kokoisia yksityiskohtia. OMEGA-niminen spektrometri tekee Marsin pinnasta ensimmäisen mineralogisen kartan 100 metrin tarkkuudella.

Tämä on vasta alkua...

Minearologista tutkimusta jatkaa PFS-spektrometri, joka havaitsee myös ilmakehää ja sen dynamiikkaa. 40-metrisellä antennilla varustettu tutka (MARSIS) kykenee puolestaan sondaamaan jopa kahden kilometrin syvyyteen Marsin pinnan alle ja havaitsemaan siellä mahdollisesti olevia jään tai veden muodostamia alueita.

ASPERA-niminen tutkimuslaite keskittyy tutkimaan ilmakehän yläosien ja interplanetaarisen aineen vuorovaikutusta. Aurinko säteilee koko ajan valon lisäksi kaasua ympärilleen, ja ASPERA havaitsee miten tämä aurinkotuuli vaikuttaa Marsin ilmakehän yläosiin. Koska aurinkotuuli koostuu sähköisesti varatuista hiukkasista, on tilanne magneettikentättömässä Marsissa aivan erilainen kuin voimakkaasti magneettisessa Maassa. Oletettavasti aurinkotuuli on pyyhkinyt ajan kuluessa suuren osan ilmakehästä avaruuteen. Myös kaksi muuta havaintolaitetta (SPICAM ja MaRS) keskittyvät ilmakehän ja sen koostumuksen tutkimiseen tähtiokkultaation ja radiosignaalin heikentymisen tutkimisen avulla.

Mars Express -luotaimessa ja laskeutujassa on mukana myös suomalaista tekniikkaa: aluksen sähköjärjestelmän virranjaosta vastaa Patria Oyj:n valmistama laitteisto ja Ilmatieteen laitos on tehnyt laskeutujassa olevan paineenmittauslaitteiston sekä ASPERA-instrumentin tietokoenjärjestelmän ohjelmistoineen.

Toivon mukaan Mars Express toimii kiertoradallaan ainakin yhden Marsin vuoden (687 Maan vuorokautta) ajan ja Beagle 2 tekee tutkimuksiaan pinnalla suunnitellut 180 vuorokautta.

Mars Express -luotaimen juuret ovat Venäjän yhdessä usean Euroopan maan kanssa tekemässä Mars-96 -lennossa, joka päättyi valitettavasti alkuunsa kantoraketin toimintahäiriön vuoksi. Venäläiset ovat nytkin mukana lennon tekemisessä. Luotaimessa käytetään runsaasti myös ESAn Rosetta-luotainta varten tehtyjä laitteita ja Mars Express on osaltaan pohjana vuonna 2005 laukaistavaksi suunnitellulle Venus Express -luotaimelle. Myös vuosikymmenen lopussa kohti Merkurius-planeettaa lähtevä BepiColombo perustuu monelta osin Marx Express -lentoon.

Nyt vuonna 2003 laukaistaan matkaan myös kaksi muuta Mars-luotainta: amerikkalaiset lähettävät kesäkuun 8. ja 25. päivinä identtiset Mars-laskeutujat, joiden kyydissä on kaksi samanlaista Mars-kulkijaa. Aikaisemmin laukaistu japanilainen Nozomi -luotain saapuu loppuvuodesta perille Marsiin, ja planeettaa kiertää jo kaksi menestyksekästä amerikkalaista luotainta, Mars Surveyor ja Mars Odyssey. Marsia tutkitaan kansainvälisenä yhteistyönä ja avaruusaluksien tekniikkaa on harmonisoitu siten, että luotaimet kykenevät tarvittaessa auttamaan toisiaan. Näin esimerkiksi Mars Express kykenee välittämään NASAn kulkijoiden tietoja Maahan ja vastavuoroisesti esimerkiksi Mars Odyssey voi toimia linkkinä Maan ja Beagle 2:n välillä.

Marsin tutkimus on tällä haavaa kiinnostavassa vaiheessa, koska sitä tutkitaan niin monin erilaisin luotaimin. Mars on erittäin kiinnostava taivaankappale, koska se auttaa meitä ymmärtämään paremmin myös omaa planeettaamme ja se tulee eittämättä olemaan ihmisen seuraava etappi avaruuden tutkimusmatkailussa. Mars Express tulee osaltaan toivottavasti vastaamaan moniin avoimiin kysymyksiin Marsin historiasta, kehittymisestä, vulkaanisesta toiminnasta, veden mahdollisesta esiintymisestä sen pinnan alla ja aikanaan kenties Marsissa olleesta elämästä - kenties Marsissa on ehä edelleenkin alkeellista elämää.

ESA tulee jatkamaan Marsin tutkimusta vastaisuudessa uuden, kunnianhimoisen Aurora -ohjelman puitteissa. Seuraava punaista planeettaa tutkiva eurooppalaisluotain on ExoMars, joka keskittyy Marsin biologisiin kysymyksiin.

Lisätietoja:

ESA Media Relations Service
Tel:+33.(0)1.5369.7155
Fax:+33.(0)1.5369.7690